Bioinspired Liquid Crystalline Spinning Enables Scalable Fabrication of High‐Performing Fibrous Artificial Muscles

材料科学 制作 超细纤维 纺纱 纳米技术 智能材料 人工肌肉 软机器人 弹性体 微电子机械系统 复合材料 机械工程 执行机构 计算机科学 人工智能 医学 替代医学 病理 工程类
作者
Wenhao Hou,Jiao Wang,Jiu‐an Lv
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (16): e2211800-e2211800 被引量:165
标识
DOI:10.1002/adma.202211800
摘要

Leveraging liquid crystal elastomers (LCEs) to realize scalable fabrication of high-performing fibrous artificial muscles is of particular interest because these active soft materials can provide large, reversible, programmable deformations upon environmental stimuli. High-performing fibrous LCEs require the used processing technology to enable shaping LCEs into micro-scale fine fibers as thin as possible while achieving macroscopic LC orientation, which however remains a daunting challenge. Here, a bioinspired spinning technology is reported that allows for continuous, high-speed production (fabrication speed up to 8400 m h-1 ) of thin and aligned LCE microfibers combined with rapid deformation (actuation strain rate up to 810% s-1 ), powerful actuation (actuation stress up to 5.3 MPa), high response frequency (50 Hz), and long cycle life (250 000 cycles without obvious fatigue). Inspired by liquid crystalline spinning of spiders that takes advantage of multiple drawdowns to thin and align their dragline silks, internal drawdown via tapered-wall-induced-shearing and external drawdown via mechanical stretching are employed to shape LCEs into long, thin, aligned microfibers with the desirable actuation performances, which few processing technologies can achieve. This bioinspired processing technology capable of scalable production of high-performing fibrous LCEs would benefit the development of smart fabrics, intelligent wearable devices, humanoid robotics, and other areas.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
远帆江上发布了新的文献求助10
1秒前
研友_ZA7B7L发布了新的文献求助10
2秒前
瘦瘦擎苍发布了新的文献求助10
2秒前
终须有发布了新的文献求助10
2秒前
Fancy完成签到 ,获得积分20
3秒前
3秒前
七里香完成签到 ,获得积分10
3秒前
小小冯发布了新的文献求助10
4秒前
刚刚好发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
英俊的铭应助tx采纳,获得10
5秒前
5秒前
怡然的绮烟完成签到 ,获得积分20
6秒前
科研通AI6.4应助大坚果采纳,获得30
6秒前
後知後孓发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
搬运工发布了新的文献求助10
6秒前
小白熊温妮莎完成签到,获得积分20
6秒前
QinCaibin完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
顺心的芝麻完成签到 ,获得积分10
7秒前
郭子仪完成签到,获得积分10
7秒前
英俊的铭应助Gleast采纳,获得10
7秒前
海绵发布了新的文献求助10
8秒前
夏酥完成签到,获得积分10
8秒前
小马甲应助远帆江上采纳,获得10
9秒前
明天见完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
11秒前
KLED发布了新的文献求助30
11秒前
ICY完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoluo发布了新的文献求助10
12秒前
zlzs666发布了新的文献求助20
12秒前
爱意花束完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6257640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8079812
关于积分的说明 16879481
捐赠科研通 5329906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837519
邀请新用户注册赠送积分活动 1814811
关于科研通互助平台的介绍 1668997